Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ООО «НижегородЭнергоТрейд» (ЗАО ССК «Чебоксарский», ОАО «Завод Чувашкабель») (далее по тексту - АИИС КУЭ) предназначена для измерений активной и реактивной электроэнергии и мощности, сбора, обработки, хранения, формирования отчетных документов и передачи полученной информации.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную , многоуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерений.
АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:
1-й уровень - измерительно-информационные комплексы (ИИК), которые включают в себя измерительные трансформаторы тока (далее - ТТ) по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения (далее - ТН) по ГОСТ 1983-2001 и счетчики активной и реактивной электроэнергии по ГОСТ 30206-94 и ГОСТ Р 52323-2005 в режиме измерений активной электроэнергии, по ГОСТ 26035-83 и ГОСТ Р 52425-2005 в режиме измерений реактивной электроэнергии, вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных. Метрологические и технические характеристики измерительных компонентов АИИС КУЭ приведены в таблицах 2 - 4.
2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя ИВК «ИКМ-Пирамида», устройство синхронизации системного времени на базе GPS-приемника типа УСВ-2 (Зав. № 2769), автоматизированные рабочие места персонала (АРМ), программное обеспечение (далее - ПО) «Пирамида 2000», каналообразующую аппаратуру, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации.
Измерительные каналы (далее - ИК) состоят из двух уровней АИИС КУЭ.
Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения активной и полной мощности, которые усредняются за период 0,02 с. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности.
Электрическая энергия, как интеграл по времени от средней за период 0,02 с мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.
Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 мин.
Цифровой сигнал с выходов счетчиков поступает на второй уровень системы (ИВК) по каналам связи сотового оператора GSM-стандарта.
На уровне ИВК выполняется обработка измерительной информации, в частности вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, формирование и хранение поступающей информации, оформление отчетных документов, отобра-
жение информации на мониторах АРМ и передача данных в организации - участники оптового рынка электрической энергии и мощности через каналы связи.
ЦСОИ ООО «НижегородЭнергоТрейд» также принимает данные с уровня ИВК АИИС КУЭ ОАО «ТГК-5» (Номер Государственного реестра АИИС КУЭ ОАО «ТГК-5» № 53705-13) от следующих смежных точек учета:
1) Чебоксарская ТЭЦ-2 филиал ОАО "ТГК-5", ЗРУ-6кВ, СШ 6кВ, ячейка №309;
2) Чебоксарская ТЭЦ-2 филиал ОАО "ТГК-5", ЗРУ-6кВ, СШ 6кВ, ячейка №408;
3) Чебоксарская ТЭЦ-2 филиал ОАО "ТГК-5", ЗРУ-6кВ, СШ 6кВ, ячейка №218;
4) Чебоксарская ТЭЦ-2 филиал ОАО "ТГК-5", ЗРУ-6кВ, СШ 6кВ, ячейка №104.
Данные передаются с периодичностью раз в сутки посредством среды Интернет в формате XML 80020.
АИИС КУЭ имеет систему обеспечения единого времени (СОЕВ). СОЕВ предусматривает поддержание единого календарного времени на всех уровнях системы (счетчиков и ИВК). АИИС КУЭ оснащена устройством синхронизации времени на основе УСВ-2. УСВ-2 синхронизирует собственное системное время к единому координированному времени по сигналам проверки времени, получаемым от GPS-приемника. Погрешность хода часов УСВ-2 не более ±0,35 с. УСВ-2 подключено к ИВК «ИКМ-Пирамида». Сличение часов ИВК «ИКМ-Пирамида» осуществляется не реже, чем 1 раз в час, коррекция часов осуществляется независимо от наличия расхождений. ИВК «ИКМ-Пирамида» во время сеанса связи со счетчиками сличает время в счетчиках электроэнергии. В программном обеспечении установлена настройка по умолчанию порога срабатывания синхронизации времени счетчиков от ИВК «ИКМ-Пирамида» 0 секунд. При обнаружении расхождения больше 0 секунд внутреннего времени в счетчике электроэнергии от времени в ИВК «ИКМ-Пирамида» производится синхронизация времени счетчика, но не чаще одного раза в сутки.
Погрешность часов компонентов АИИС КУЭ не превышает ± 5 с.
Журналы событий счетчика электроэнергии и ИВК «ИКМ-Пирамида» отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройств в момент, непосредственно предшествующий корректировке.
Программное обеспечение
В АИИС КУЭ используется программное обеспечение «Пирамида 2000», в состав которого входят программы, указанные в таблице 1. ПО обеспечивает защиту программного обеспечения и измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа. Средством защиты данных при передаче является кодирование данных, обеспечиваемое ПО «Пирамида 2000».
| Таблица 1 | - Метрологические значимые модули ПО |
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Модуль вычисления значений энергии и мощности по группам точек учета | CalcClients.dll | 3 | e55712d0b1b219065d6 3da949114dae4 | MD5 |
| Модуль расчета небаланса энер-гии/мощности | CalcLeakage.dll | 3 | b1959ff70be1eb17c83f 7b0f6d4a132f | MD5 |
| Модуль вычисления значений энергии потерь в линиях и трансформаторах | CalcLosses.dll | 3 | d79874d10fc2b156a0fd c27e1ca480ac | MD5 |
| Общий модуль, содержащий функции, используемые при вычислениях различных значений и проверке точности вычислений | Metrology.dll | 3 | 52e28d7b608799bb3cc ea41b548d2c83 | MD5 |
| Модуль обработки значений физических величин, передаваемых в бинарном протоколе | ParseBin.dll | 3 | 6f557f885b737261328c d77805bd1ba7 | MD5 |
| Модуль обработки значений физических величин, передаваемых по протоколам семейства МЭК | ParseIEC.dll | 3 | 48e73a9283d1e664945 21f63d00b0d9f | MD5 |
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Модуль обработки значений физических величин, передаваемых по протоколу Modbus | ParseMobus.dll | 3 | c391d64271acf4055bb2 a4d3fe1f8f48 | MD5 |
| Модуль обработки значений физических величин, передаваемых по протоколу Пирамида | ParsePiramida.dll | 3 | ecf532935ca1a3fd3215 049af1fd979f | MD5 |
| Модуль формирования расчетных схем и контроля целостности данных нормативносправочной информации | SynchroNSI.dll | 3 | 530d9b0126f7cdc23ecd 814c4eb7ca09 | MD5 |
| Модуль расчета величины рассинхронизации и значений коррекции времени | VerifyTime.dll | 3 | 1ea5429b261fb0e2884f 5b356a1d1e75 | MD5 |
Системы информационно-измерительные контроля и учета энергопотребления «Пирамида», включающие в себя ПО «Пирамида 2000», внесены в Госреестр №21906-11. ПО «Пирамида 2000» аттестовано на соответствие требованиям нормативной документации, свидетельство об аттестации № АПО-209-15 от 26 октября 2011 года, выданное ФГУП «ВНИИМС».
Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности по электроэнергии, получаемой за счет математической обработки измерительной информации, поступающей от счетчиков, составляют 1 единицу младшего разряда измеренного значения.
Пределы допускаемых относительных погрешностей по активной и реактивной электроэнергии, а также для разных временных (тарифных) зон не зависят от способов передачи измерительной информации и определяются классами точности применяемых счетчиков электрической энергии и измерительных трансформаторов.
Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ, указанные в таблицах 3-4, нормированы с учетом ПО.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Состав измерительных каналов и их метрологические характеристики приведены в таблицах 2-4
Таблица 2 - Состав измерительных каналов АИИС КУЭ
| Номер ИК | Наименование объекта | Состав измерительного канала | Вид электроэнергии |
| ТТ | ТН | Счётчик | ИВК |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | ЦРП-10, ввод 1 СШ 10 кВ, ячейка № 5 | ТПЛ-10 Кл. т. 0,5 200/5 Зав. № 65462 Зав. № 65344 | НТМИ-10-66 Зав. № 4931 Кл. т. 0,5 10000/100 | ПСЧ-4ТМ.05 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 0318086406 | | активная реактивная |
| 2 | ЦРП-10, ввод 2 СШ 10 кВ, ячейка № 4 | ТПЛ-10 Кл. т. 0,5 200/5 Зав. № 21567 Зав. № 42412 | НТМИ-10-66 Зав. № 118 Кл. т. 0,5 10000/100 | ПСЧ-4ТМ.05 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 0303071103 | ИВК «ИКМ-Пирамида» Зав. № 464 | активная реактивная |
| 3 | ШУЭ-3—400А-0,4 кВ ОАО «Сельский комфорт» от КЛ-0,4 кВ РУ-0,4 кВ ТП-9 (ЦКБИ ЗАО ССК «Чебоксарский») | Т-0,66 Кл. т. 0,5 200/5 Зав. № 330589 Зав. № 330588 Зав. № 330583 | - | Меркурий 230 ART-03 PQRSIDN Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 13066759 | активная реактивная |
Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК (активная энергия)
| Номер ИК | Диапазон тока | Метрологические характеристики ИК |
| Основная погрешность, (± 8), % | Погрешность в рабочих условиях, (± 8), % |
| cos ф = 0,9 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 | cos ф = 0,9 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1, 2 (ТТ 0,5; ТН 0,5; Сч 0,5S) | Ih1<I1<1,2Ih1 | 1,1 | 1,3 | 2,2 | 1,8 | 1,9 | 2,6 |
| 0,2Ih1<I1<Ih1 | 1,4 | 1,7 | 3,0 | 1,9 | 2,2 | 3,3 |
| 0,05Ih1<I1<0,2Ih1 | 2,3 | 2,9 | 5,4 | 2,7 | 3,2 | 5,6 |
| 3 (ТТ 0,5; Сч 0,5S) | Ih1<I1<1,2Ih1 | 0,9 | 1,1 | 1,9 | 1,7 | 1,9 | 2,4 |
| 0,2Ih1<I1<Ih1 | 1,2 | 1,5 | 2,7 | 1,9 | 2,1 | 3,1 |
| 0,05Ih1<I1<0,2Ih1 | 2,2 | 2,8 | 5,3 | 2,7 | 3,2 | 5,5 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК (реактивная энергия)
| Номер ИК | Диапазон тока | Метрологические характеристики ИК |
| Основная погрешность, (± 8), % | Погрешность в рабочих условиях, (± 8), % |
| cos ф = 0,9 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 | cos ф = 0,9 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1, 2 (ТТ 0,5; ТН 0,5; Сч 1,0 (ГОСТ 26035-83)) | Ih1<I1<1,2Ih1 | 2,7 | 2,0 | 1,5 | 3,1 | 2,5 | 2,1 |
| 0,2Ih1<I1<Ih1 | 3,6 | 2,6 | 1,7 | 3,9 | 3,0 | 2,3 |
| 0,05Ih1<I1<0,2Ih1 | 6,6 | 4,6 | 2,8 | 6,9 | 4,9 | 3,2 |
| 3 (ТТ 0,5; Сч 1,0) | Ih1<I1<1,2Ih1 | 2,3 | 1,8 | 1,3 | 3,9 | 3,6 | 3,4 |
| 0,2Ih1<I1<Ih1 | 3,3 | 2,4 | 1,6 | 4,5 | 3,9 | 3,5 |
| 0,05Ih1<I1<0,2Ih1 | 6,3 | 4,3 | 2,6 | 7,0 | 5,3 | 4,1 |
Примечания:
1. Характеристики погрешности ИК даны для измерений электроэнергии и средней мощности (получасовой).
2. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95.
3. Нормальные условия эксплуатации:
- параметры сети:
диапазон напряжения (0,98 - 1,02) Uhom;
диапазон силы тока (1 - 1,2) Ihom,
частота (50+0,15) Гц;
коэффициент мощности cos9 = 0,9 инд.;
- температура окружающей среды:
ТТ и ТН от минус 40 °C до плюс 50 °C;
счетчиков от плюс 21 °C до плюс 25 °C;
ИВК от плюс 10 °C до плюс 30 °C;
- магнитная индукция внешнего происхождения, не более 0,05 мТл.
4. Рабочие условия эксплуатации:
- для ТТ и ТН:
- параметры сети:
диапазон первичного напряжения (0,9 - 1,1) Uh1;
диапазон силы первичного тока - (0,05 - 1,2) 1н1;
коэффициент мощности cos9(sin9) 0,5 - 1,0 (0,87 - 0,5);
частота - (50 ± 0,2) Гц;
- температура окружающего воздуха - от минус 40 °C до плюс 70 °C.
- для счетчиков электроэнергии:
- параметры сети:
диапазон вторичного напряжения (0,9 - 1,1) Uh2;
диапазон силы вторичного тока (0,02 - 1,2) 1н2;
коэффициент мощности cos9(sin9) - 0,5 - 1,0 (0,87 - 0,5);
частота - (50 ± 0,2) Гц;
- температура окружающего воздуха:
- для счётчиков электроэнергии от минус 40 °C до плюс 60 °C;
- магнитная индукция внешнего происхождения, не более - 0,5 мТл.
5. Погрешность в рабочих условиях указана для cos9 = 0,8 инд и температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии от плюс 10 °С до плюс 25 °C.
6. Допускается замена измерительных трансформаторов, счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. Замена оформляется актом в установленном собственником порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.
Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:
- электросчётчик ПСЧ-4ТМ.05 - среднее время наработки на отказ не менее Т = 90 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 ч;
- электросчётчик Меркурий 230 ART-03 PQRSIDN - среднее время наработки на отказ не менее Т = 150 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 ч;
- УСВ-2 - среднее время наработки на отказ не менее 35 000 ч, среднее время вос
становления работоспособности tв = 2 ч;
- ИВК «ИКМ-Пирамида» - среднее время наработки на отказ не менее Т = 100 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 1 ч.
Надежность системных решений:
- защита от кратковременных сбоев питания сервера с помощью источника беспе
ребойного питания;
- резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники оптового рынка электроэнергии с помощью электронной почты и сотовой связи.
В журналах событий фиксируются факты:
- журнал счётчика:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в счетчике;
- журнал ИВК «ИКМ-Пирамида»:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в счетчике и ИВК «ИКМ-Пирамида»;
- пропадание и восстановление связи со счетчиком;
Защищённость применяемых компонентов:
- механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
- электросчётчика;
- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;
- испытательной коробки;
- ИВК «ИКМ-Пирамида»;
- защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрирова-нии:
- электросчетчика;
- ИВК «ИКМ-Пирамида».
Возможность коррекции времени в:
- электросчетчиках (функция автоматизирована);
- ИВК (функция автоматизирована).
Возможность сбора информации:
- о результатах измерений (функция автоматизирована);
- о состоянии средств измерений.
Цикличность:
- измерений 30 мин (функция автоматизирована);
- сбора 30 мин (функция автоматизирована).
Глубина хранения информации:
- электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях 113 суток; при отключении питания - не менее 10 лет;
- ИВК «ИКМ-Пирамида» - хранение результатов измерений, состояний средств измерений - не менее 3,5 лет (функция автоматизирована).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учёта электроэнергии (АИИС КУЭ) ООО «НижегородЭнергоТрейд» (ЗАО ССК «Чебоксарский», ОАО «Завод Чувашкабель») типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектую-
щие средства измерений.
Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность АИИС КУЭ
| Наименование | Тип | № Госреестра | Количество, шт. |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Трансформатор тока | ТПЛ-10 | 1276-59 | 4 |
| Трансформатор тока | Т-0,66 | 36382-07 | 3 |
| Трансформатор напряжения | НТМИ-10-66 | 831-69 | 2 |
| Счётчик электрической энергии многофункциональный | ПСЧ-4ТМ.05 | 27779-04 | 2 |
| Счётчик электрической энергии многофункциональный | Меркурий 230 ART-03 PQRSIDN | 23345-07 | 1 |
| Устройство синхронизации времени | УСВ-2 | 41681-10 | 1 |
| Информационно вычислительный комплекс | «ИКМ-Пирамида» | 45270-10 | 1 |
Продолжение таблицы 5
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Методика поверки | - | - | 1 |
| Формуляр | - | - | 1 |
| Руководство по эксплуатации | - | - | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 57986-14 «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ООО «НижегородЭнергоТ-рейд» (ЗАО ССК «Чебоксарский», ОАО «Завод Чувашкабель»). Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в июне 2014 г.
Перечень основных средств поверки:
- трансформаторов тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003 «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки»;
- трансформаторов напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-2011 «ГСИ. Трансформаторы напряжения. Методика поверки»;
- по МИ 3195-2009. «ГСИ. Мощность нагрузки тран сформаторов напряжения без отключения цепей. Методика выполнения измерений»;
- по МИ 3196-2009. «ГСИ. Вторичная нагрузка трансформаторов тока без отключения цепей. Методика выполнения измерений»;
- счетчиков ПСЧ-4ТМ.05 - по документу ИЛГШ.411152.126 РЭ Методика поверки», согласованной с руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Нижегородский ЦСМ» 21 ноября 2005 г.;
- счетчиков Меркурий 230 ART-03 PQRSIDN - по документу АВЛГ.411152.021 РЭ1 Методика поверки», согласованной с руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Нижегородский ЦСМ» 21 мая 2007 г.;
- ИВК «ИКМ-Пирамида» - по документу «Комплексы информационно
вычислительные «ИКМ-Пирамида». Методика поверки. ВЛСТ 230.00.000 И1», утвержденным ФГУП «ВНИИМС» в 2010 г.;
- УСВ-2 - по документу «Устройство синхронизации времени УСВ-2. Методика поверки ВЛСТ. 237.00.000 МП», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» 31 августа 2009 г.;
- радиочасы МИР РЧ-01, принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS), номер в Государственном реестре средств измерений № 27008-04;
- переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь для работы с счетчиками системы и с ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01;
- термогигрометр CENTER (мод.314): диапазон измерений температуры от -20 до + 60 °С, дискретность 0,1 °С; диапазон измерений относительной влажности от 10 до 100%, дискретность 0,1%.
Сведения о методах измерений
«Методика измерений количества электрической энергии (мощности) с использованием автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электрической энергии ООО «НижегородЭнергоТрейд» (ЗАО ССК «Чебоксарский») (АИИС КУЭ ООО «НижегородЭнергоТрейд» (ЗАО ССК «Чебоксарский»)), аттестованной ФГУП «ВНИ-ИМС», аттестат об аккредитации № 01.00225-2011 от 29.06.2011 г.
Нормативные документы
1. ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
2. ГОСТ 34.601-90. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизи рованные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.
3. ГОСТ Р 8.596-2002. ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем.
Рекомендации к применению
- при осуществлении торговли и товарообменных операций.
